(57)【要約】【課題】誤動作の少ない認証装置を提供する。【解決手段】生体を置くための本体部と、前記本体の内部に設置され、撮影のために前記生体を照射する照明部と、前記本体に組み込まれ、前記照明部の光により照射された生体の内部を透過した光を受光する撮影部と、前記撮影部により撮影された画像から前記生体の静脈パターンを抽出し、あらかじめ登録されている静脈パターンと比較して認証を行う認証部とを有し、前記本体部に形成された撮影窓部を挟む位置に少なくとも２つの電極が設けられ、前記生体が前記少なくとも２つの電極に接触したときに作動する認証装置とする。【選択図】図１
2010039594.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
認証装置であって、
生体を置くための本体部と、
前記本体の内部に設置され、撮影のために前記生体を照射する照明部と、
前記本体に組み込まれ、前記照明部の光により照射された生体の内部を透過した光を受光する撮影部と、
前記撮影部により撮影された画像から前記生体の静脈パターンを抽出し、あらかじめ登録されている静脈パターンと比較して認証を行う認証部とを有し、
前記本体部に形成された撮影窓部を挟む位置に少なくとも２つの電極が設けられ、前記生体が前記少なくとも２つの電極に接触したときに作動する認証装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は生体認証装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
生体認証装置は身体の一部を用いる認証装置でセキュリティの重要性がますます認識されてきている昨今、他のセキュリティ関連製品よりも紛失、盗難、なりすまし等がしにくいためにセキュリティ強度が高く注目を集めている。なかでも指の静脈を使って認証する指静脈認証装置は装置の大きさも他の生体認証装置に比べて小さく、安全性、利便性共に高い装置である。
【０００３】
背景技術として、特許文献１に記載の技術がある。
【０００４】
【特許文献１】特開2006−26427号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
指静脈認証装置では、指に赤外光を照射すると静脈を流れる血液中のヘモグロビンは周囲の組織に比べて赤外光を吸収する。その状態で指を撮影すると赤外光を吸収した静脈だけが黒く写り、撮影した画像からその黒くなった部分を抽出すれば静脈を識別することができる。各人静脈は外科的手術等を行わない限り永久不変で唯一のものである。これらの性質を利用し、あらかじめ静脈を画像として登録しておき、認証時に再度撮影し、その画像を登録済みの静脈パターンと比較することで本人かどうかを確認する。画像登録時と認証時の画像は多少違ってもその閾値を変更することでセキュリティの安全性を高くも低くもできる。しかし、指の位置が登録時と大幅に違っていたり、指が変形していたり、回転していたりすると、静脈も登録時とはかけ離れたパターンになり、正しく認証できなくなる。
【０００６】
それを防止するために実際の装置は登録時と認証時で指の置き方が再現性よく同じになるように指置き用ガイドを設けている。その形状は指がずれたり、ねじれたりするのを防止できるようにU字溝や指幅に合わせた壁や突起等を設けている。指の位置を決める部分は大きいほど指を位置決めする部分が多く再現性がよい。
【０００７】
近年、セキュリティへの関心が高まり、企業向けだけではなく一般製品への適用需要も増してきている。特に決算認証機能を持った携帯電話やパソコン等小型電子機器への需要が増してきている。しかし、これら小型製品へ適用するには大きな指位置決め台などは適用することができず、指をどのように置いたらよいかわからなくなる。その場合、特に装置に習熟していない利用者は一般的に認知度の高い指紋認証装置の手順と混同し、撮影部窓の上に直接指を置いてしまうケースが見受けられる。
【０００８】
このように誤った指の置き方をした場合、指の置きなおしを促し、登録および認証が出来ないような仕組みが求められている。
【０００９】
前述の特許文献1には、押下スイッチまたは接触センサを用いて指を再現性よく置ける方法が開示されている。
【００１０】
特許文献１の押下スイッチを用いた方法では認証処理を開始させるために指で押し付ける必要がある。指で押し付けると指が変形したり、静脈が圧迫されて血流が悪くなったりするため登録時の状態と著しく違ってしまい、認証率が低下する。また、押下機構が必要なため部品点数が多く、部品点数分だけ故障率も上がる。
【００１１】
接触センサに関してはセンサ感度の調整が難しく、指が正しい位置に置かれていない場合でも指が近づいただけで反応してしまい、認証処理を開始し、撮像してしまう場合がある。
【００１２】
本発明は、誤動作の少ない認証装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的は、その一例として特許請求の範囲に記載の発明により達成される。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、従来よりも誤動作の少ない認証装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明に従う生体認証装置は、指先端側と指元側にスイッチ回路のスイッチ部電極を設置し、指自体が回路の一部となって電極間を導通するものである。以下、実施例により、本発明を詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００１６】
図1は本装置の概要図である。図2は装置上面図、図3は図2のx方向断面図である。装置本体101には指105を赤外光で照射するための照射系104とその画像を撮影するための撮像系103を有する。
【００１７】
照射系104の光源は一般的に赤外発光LED104aを用いて行うが、赤外光を発光すればLED以外の光源でもかまわない。
【００１８】
撮像系103は照射系104で指を透過した光を受光するセンサ103を有する。センサ103と対象指の間には光学フィルタ106を用いる場合もある。撮像系103は照明系104で照射し、その反射光、透過光を受光する。受光した光は画像として認証処理を行うモジュールまたはコンピュータ301に取り込まれ、メモリに保存される。保存された画像から指の静脈パターンを抽出し、事前に登録された指の静脈パターンと認証時に取り込まれた静脈パターン画像を照合し、相関を算出する。算出した結果で登録時と同一な指か違う指かを判定する。
【００１９】
認証の流れを以下に示す。図4は本実施例の認証手順である。利用者は測定対象の指を装置上に置き、認証作業を行う。撮影用窓枠をまたぐようにして指先を電極102aに置き、指元を電極102bに載せるように合わせておく。電極102a,102bはスイッチ回路の電極になっており、指によって結線した場合のみ認証処理を開始する。電極102aのみ、または電極102bのみに指が触れただけでは認証処理は開始せず、指を正しい位置に置きなおすよう案内が表示される。こうすれば指が正しくないおき方をされた場合は認証開始することがなくなる。
【００２０】
光源の配置位置は指105に対して撮像系103と対向側に配置するのが最適である。光が指105を透過してそのまま撮像系103に入射するため反射による指表面のしわや傷が写りにくく、ノイズの少ない画像が撮影できるからである。撮像系103に対して同一方向、指105に対して側面からの直角方向に光源を配置してもよいが、その場合、指内部を透過した光だけでなく、指表面に反射した光も撮影されるため、対向側に配置した場合に比べて指表面の状態が一緒に撮影され画像上でノイズとなり、認証率が低下する。血管以外の画像輝度ができるだけ均一になるような照射が好ましく、それを実現するため複数個の光源を用いて画像輝度を均一にできるように配置するのが良い。単純に同じ輝度の光源では指の間接付近の透過しやすい部分と腹の透過しにくい部分で輝度差が生まれてしまうため、具体的には指の肉厚が薄い間接部分には弱い光があたり、腹の部分は強い光が当たるように光源を配置する。また、画像輝度をリアルタイムでモニタリングしながら各光源の輝度を自動制御する処理を組み込むことで画像内の輝度ムラを解消し認証率を上げることができる。
【００２１】
電極102a,102bの大きさを決めるに当たってはその認証装置がどれくらい指のずれを許容できるかに依存する。大きすぎると指105の置き方の自由度が高くなるが、再現性が悪くなる。小さすぎると置く際の再現性は良くなるが、指先と指元の電極102a,102bを意識して触れる必要があり、利用者に何度も置きなおしを強いることになる。
【００２２】
指静脈装置で一般的に使用される小型CMOSセンサを用いてQVGAサイズ出力撮影をした場合、許容できるずれ量は±１ｍｍから1.5mm程度である。電極102a,102bの大きさはこれを基準に算出すると最適な大きさは直径2mmから3mm程度の円または2mmから3mm四方の矩形がよい。その電極102a,102bの配置は指水平方向に関して、撮像枠内いっぱいに指が写るように、図５に示されるように、撮像系の中心軸上501に電極の中心を整列させるとよい。撮像系の中心軸501に指の中心軸502が合致すると指以外の背景が写りこむことがなくなる。背景が写ると指と輝度差があるためその境界線を血管と誤認識してしまう。それによる誤認識がなくなり、良い画像が撮影できるようになる。
【００２３】
指前後方向に関しては、図６に示されるように、撮像エリアの中心601に指の第一関節602が合うように配置するとよい。間接付近は指の肉、皮が薄く、光を透過しやすい。そのため静脈がはっきり撮影できるため良い画像が得られる。
【００２４】
電極102,103の材質は銅等の導電性の高い金属が好ましい。耐腐食性をあげるために表面にめっき処理を施しても良い。また、導電体であれば他の材質でもかまわない。電極102,103には常に電流を流しておき、指が電極102,103に触れるとその回路ははじめて閉になり、回路が機能するようになる。電極102,103に供給される電流はIEC 479-1 に基づく人体の特性に関する知見から、一般的な電気機器の接触電流 (人が機器に触れた際に人体を通して流れる電流)が、通常状態において 0.5mA 以下であるため、本装置においてもこの電流以下で設計するのがよい。
【００２５】
しかし、電極のみであればタッチセンサのように指先または指元側それぞれで複数の部品で構成される機器よりも故障率は低くなるという効果がある。また、構成部品は単純な金属部品であり、異素材で構成部品が複数あるタッチセンサ等に比べると故障率が低くなり、コストも抑えることが出来る。
【００２６】
本実施例の認証装置は、直接スイッチ回路の電極を装置本体に配置し、指によって結線することで、従来の方法よりも部品点数削減、故障率減少、誤動作減少が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明を実施する認証装置のシステム全体構成例
【図２】認証装置上面図
【図３】図2のx方向認証装置断面図
【図４】認証処理手順
【図５】認証装置上面図
【図６】認証装置上面図
【符号の説明】
【００２８】
101・・・装置本体、102a・・・指先側電極、102b・・・指元側電極、103a・・・レンズ、103b・・・受光素子、104・・・光源、105・・・指、106・・・撮影用窓(光学フィルタ)、301・・・認証処理モジュールまたは処理装置、501・・・撮影窓中心軸(指水平方向)、502・・・指中心軸(指水平方向)、601・・・撮影窓中心軸(指前後方向)、602・・・撮影窓中心軸(指前後方向)
【図１】
2010039594.tif 000003
【図２】
2010039594.tif 000004
【図３】
2010039594.tif 000005
【図４】
2010039594.tif 000006
【図５】
2010039594.tif 000007
【図６】
2010039594.tif 000008